大連化学技術研究所におけるマイクロリチウムイオン電池の研究における新たな進歩

最近、中国科学院の大連化学物理研究所の二次元材料およびエネルギー装置研究グループの研究者であるウー・ゾンシュアイのチームと、中国科学院の学者であるバオ・シンヘのチームは、多方向の物質移動、優れた柔軟性、高温安定性を備えた平面一体型全体を開発しました。 固体リチウムイオンマイクロバッテリー。 関連する研究結果がNanoEnergyに掲載されました。

柔軟なウェアラブル、小型化、統合された電子デバイスの急速な発展に伴い、高性能、軽量、ウェアラブル、および構造機能の統合された柔軟な電源とその技術の開発が急務となっています。 リチウムイオン電池は、現在、社会で最も広く使用され、普及している電源ですが、サイズが大きい、形状が固定されている、柔軟性が低い、電解液の漏れ、可燃性などの安全上の問題があるため、柔軟性と小型化の要件を満たすことが困難です。電子デバイス。 必要。

最近、研究チームは、全固体平面一体型リチウムイオンミニチュアバッテリーの開発を主導しました。 リチウムイオンマイクロバッテリーは、負極としてチタン酸リチウムナノスフェア、正極としてリン酸鉄リチウムミクロスフェア、非金属集電体として高導電性グラフェン、電解質としてイオンゲルを使用しています。 平面クロスフィンガー構成であり、従来のダイヤフラムや金属集電装置を使用する必要はありません。

得られたリチウムイオンマイクロバッテリーは、多方向の物質移動の利点があり、125.5mWh / cm3の高い体積エネルギー密度、優れたレート性能を示します。 超長サイクルの安定性、3300サイクル後の容量低下はほとんどありません。 優れた機械的特性柔軟性があり、電極構造が損傷することはなく、繰り返し曲げたりねじったりしても電気化学的性能が大幅に変化することはありません。

同時に、小型エネルギー貯蔵装置は、100℃の高温環境で安定して動作し、長いサイクル安定性（1000サイクル）を備えています。 さらに、リチウムイオン電池は、金属コネクタなしでモジュール式の自己統合を実現し、出力電圧と容量の効果的な調整を実現できます。 したがって、リチウムイオンミニチュアバッテリーは、柔軟で小型化された電子デバイスのアプリケーションに大きな可能性を秘めています。
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